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山東冠熙環(huán)保設(shè)備有限公司主營(yíng)：軸流風(fēng)機(jī),耐高溫高濕風(fēng)機(jī),烘干設(shè)備用風(fēng)機(jī),離心風(fēng)機(jī),除塵風(fēng)機(jī)

蝸殼優(yōu)化對(duì)風(fēng)機(jī)金屬葉輪穩(wěn)定運(yùn)行的影響

蝸殼是離心風(fēng)機(jī)金屬葉輪的重要組成部分。它可以通過(guò)導(dǎo)流與擴(kuò)大壓力來(lái)提高離心風(fēng)機(jī)的效率。蝸殼入口氣流由于受到蝸殼流動(dòng)不對(duì)稱的影響，導(dǎo)致分布不均的現(xiàn)象發(fā)生。這種分布不均勻的現(xiàn)象會(huì)直接堵塞葉輪出口，從而使葉輪發(fā)生周期性的加速或減速，進(jìn)而降低離心風(fēng)機(jī)的工作效率，縮小了風(fēng)機(jī)工作的范圍，影響了金屬葉輪的平穩(wěn)運(yùn)行。因此在蝸殼的優(yōu)化設(shè)計(jì)過(guò)程中必須將蝸殼寬度對(duì)流場(chǎng)的影響考慮在內(nèi)，合理設(shè)計(jì)外殼的寬度，降低對(duì)流場(chǎng)的影響。從而保證金屬葉輪的平穩(wěn)運(yùn)行。

電機(jī)優(yōu)化對(duì)風(fēng)機(jī)金屬葉輪穩(wěn)定運(yùn)行的影響吸油煙機(jī)、空調(diào)系統(tǒng)等設(shè)備空間較小，為了節(jié)省空間，一般會(huì)使用內(nèi)藏電動(dòng)機(jī)設(shè)備。內(nèi)藏電動(dòng)機(jī)的長(zhǎng)度、頭部?jī)A角等在一定程度上影響著風(fēng)機(jī)性能和噪音。對(duì)內(nèi)藏電動(dòng)機(jī)的形狀設(shè)計(jì)不當(dāng)會(huì)增加金屬葉輪內(nèi)部的流動(dòng)損失，從而導(dǎo)致噪聲增大，離心風(fēng)機(jī)性能降低。電動(dòng)機(jī)的軸向長(zhǎng)度和氣流的排擠率呈正相關(guān)的關(guān)系。葉輪進(jìn)口處的流道變窄會(huì)使前盤處脫流區(qū)域變大，從而導(dǎo)致金屬葉輪內(nèi)部損失增加。因此，在設(shè)計(jì)電機(jī)形狀時(shí)，應(yīng)充分考慮電機(jī)形狀對(duì)葉輪內(nèi)部流動(dòng)的影響，從而提高金屬葉輪的穩(wěn)定性，確保離心風(fēng)機(jī)的性能。

以4-73No.8D 離心風(fēng)機(jī)為研究對(duì)象，對(duì)比了適配進(jìn)氣箱的兩種不同導(dǎo)流器，并測(cè)試了噪聲；一種包含復(fù)雜形狀進(jìn)氣箱與旋轉(zhuǎn)葉輪一體的風(fēng)機(jī)的算法，可以很好的揭示斜流風(fēng)機(jī)內(nèi)部流動(dòng)的特征；對(duì)電站鍋爐風(fēng)機(jī)進(jìn)氣箱三維粘性流場(chǎng)進(jìn)行了數(shù)值模擬，分析了進(jìn)氣箱內(nèi)氣體流動(dòng)特性的影響，并對(duì)進(jìn)氣箱的設(shè)計(jì)和改造提出了建議；Li Jingyin對(duì)有無(wú)進(jìn)氣箱的軸流風(fēng)機(jī)進(jìn)行了數(shù)值分析，并著重分析了進(jìn)氣箱內(nèi)部的流動(dòng)對(duì)軸流風(fēng)機(jī)效率下降的影響。本文基于CFX 軟件，對(duì)有無(wú)進(jìn)氣箱兩種離心風(fēng)機(jī)，分別建立了數(shù)值計(jì)算模型，進(jìn)行了三維數(shù)值模擬分析，研究風(fēng)機(jī)其內(nèi)部流場(chǎng)特性。并與實(shí)驗(yàn)的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析，驗(yàn)證數(shù)值計(jì)算結(jié)果的合理性。本文采用一種特殊設(shè)計(jì)的進(jìn)氣箱，這種形式的進(jìn)氣箱削弱了氣流在90°轉(zhuǎn)彎過(guò)程中的能量損失，在轉(zhuǎn)彎處氣流更加的平穩(wěn)，加速過(guò)程更加的均勻。該進(jìn)氣箱進(jìn)口為矩形，出口為與集流器相連的圓形。通過(guò)solidworks 建立的兩種形式的三維模型，兩種模型除進(jìn)氣箱外其他尺寸相同。

幾何模型建立與網(wǎng)格劃分

計(jì)算模型采用掘進(jìn)工作面4-72-5.6A 防爆防腐蝕的離心式通風(fēng)機(jī)，其主要參數(shù)：電機(jī)功率22 kW,轉(zhuǎn)速2 930 r/min,流量10 122~25 736 m3/h,全壓4 152~2 330 Pa。其主要由進(jìn)風(fēng)口、集流器、葉輪和蝸殼組成。

風(fēng)機(jī)集流器中添加了米字形結(jié)構(gòu)與環(huán)形擋環(huán)。風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜且葉片外形不規(guī)則，因此生成結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格比較困難，相反非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格適應(yīng)能力強(qiáng)，在處理復(fù)雜結(jié)構(gòu)時(shí)有利于網(wǎng)格的自適應(yīng)。

因此風(fēng)機(jī)采用四面體非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格。使用ANSYS 軟件中的CFD 軟件進(jìn)行網(wǎng)格劃分，加米字形集流器模型網(wǎng)格數(shù)1 072 503，網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)數(shù)184 910；普通圓弧形模型網(wǎng)格數(shù)1 296 832，網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)數(shù)223 847。以離心風(fēng)機(jī)在掘進(jìn)工作面環(huán)境下的運(yùn)行工況為依據(jù)，進(jìn)行風(fēng)機(jī)參數(shù)設(shè)置：流量取22 806.54 m3/h，流速取6.335 15 m/s, 質(zhì)量流量取7.491 3 kg/s。把Pro/E 建立的幾何模型導(dǎo)入Fluent 中并對(duì)幾何模型的邊界條件計(jì)算參數(shù)進(jìn)行設(shè)定。其中入口類型采用速度進(jìn)口，出口設(shè)為壓力邊界條件，本計(jì)算采用的樣機(jī)是礦用式離心風(fēng)機(jī)， 出口靜壓可以近似為0，蝸殼內(nèi)壁及葉輪壁面粗糙度均取0.5，集流器、葉輪、蝸殼等各流體區(qū)域結(jié)合處的公共面采用interface邊界類型面， 將葉片的壓力面和吸力面以及葉輪前盤、后盤和轉(zhuǎn)軸的內(nèi)外表面一起定義為旋轉(zhuǎn)壁面。環(huán)境壓力為101 325 Pa，取粉塵流體密度ρ=1.225 kg/m3。計(jì)算時(shí)采用SIMPLE 壓力速度耦合方法進(jìn)行。